【夏天操场上的“热浪”是怎么形成的?】“热浪”如果是我们视线中感受到空气“扭曲、

谷枫科普 2025-10-08 10:38:08

【夏天操场上的“热浪”是怎么形成的?】“热浪”如果是我们视线中感受到空气“扭曲、晃动”的那种feel的话,它就是一个经典的物理现象,主要涉及的原理为热辐射、对流和光的折射。

首先,因为夏天的太阳光携带着巨大的能量辐射到操场表面。由于操场表面是由具有较低反射率的深色的塑胶、沥青和裸露的泥土等材料组成,这意味着它们常会吸收大量光能,并将其转化成热能。因此在经过暴晒之后,操场的温度可能会飙升至50℃~70℃,远高于空气温度。

在如此炽热的环境下,热量会通过热辐射加热紧贴地面的空气层。当空气受热膨胀得到了热量后,这些分子的运动速度加快,彼此间的间隙变大,导致空气体积膨胀。而体积膨胀后的空气其密度会减小(单位体积内的空气分子变少了),所以会变得比上方的冷空气更“轻”。

热空气的上升和光的折射形成了所谓的“热浪”效果。炽热的地面并不是绝对均匀的。有些地方颜色更深、有些地方存在阴影;这会导致地面加热空气的程度有所不同。于是在靠近地面的地方,还形成许多密度不均匀、不断变化的薄层热空气团。这些热气团因为密度小开始上升,形成微小的、向上的气流。

当你望向操场远方时,你看到的是物体反射过来的光线,这些光线在到达你眼睛之前,会穿过地面上那层密度分布不均匀、且剧烈运动的热空气团。光线在穿过这些近地面的密度不同的空气层时,传播方向会发生改变——不再是直线,而是被反复地、不规则的折射,导致了光线的扭曲。

当你的大脑接受的这些不断变化的扭曲光线时,会误以为你看到的物体在晃动,如同“波浪”一样,这就是我们看到的“热浪”现象。(中科院物理所)中国科普博览

0 阅读:0
谷枫科普

谷枫科普

感谢大家的关注